In 1974 a paper of Dingle and Henry

In 1974 a paper of Dingle and Henry changed a lot the scenario of SL technology [11]. In that work they presented the idea of exploiting quantum effects in heterostructure SL as a way to obtain wavelength tunability and achieve lower threshold lasing than in conventional (bulk) lasers. This was a seminal paper in the field of optoelectronics because it showed the advantages of quantum well (QW) lasers over the conventional (bulk) ones, and moreover, it also gave a clear indication of the improved lasers that could be fabricated by further exploiting the reduced dimensionality of the devices, which later would be referred to as quantum wires (2D-confinement) and quantum dots (3D-confinement). The first important advantage of QW lasers is the possibility to vary the lasing wavelength by only changing the width of the quantum well width during the growth process. Secondly, quantum well lasers can deliver more gain per injected carrier (that is, the differential gain, dg/dN is higher, thus providing higher speed) than bulk lasers; this implies that a lower threshold current density is required and, as a first consequence of the lower current injection, the internal losses, αi, are diminished in these devices. This means higher efficiency; the second consequence is that the refractive index change is smaller in QW lasers, which means lower frequency chirp and, consequently, narrower linewidth than in bulk lasers. These advantages in size-quantized heterostructures come mainly from the density of states profile (DOS) for carriers near the band-edges, summarized in Fig. 1. The point is that the narrowing of the DOS distribution (as the size-quantization is increased from no-confinement up to 3D-confinement) results in confinement of carrier energy distribution to narrower spectral regions. Another ingredient is that, as known from quantum mechanics [12], a high gain requires population inversion in energy levels with a high density of states. In bulk lasers this takes place only after the filling of the lower lying energy levels, whereas in QW devices the peak gain is associated with energy levels at the bottom of the bands (for a complete description, see e.g. Ref. [12, chap. 10] or Ref. [13, chap. 4]). This positive effect is enhanced in QD materials, as it has ideal delta of Dirac-like density of states, thus providing very high optical gain, in theory.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในปี 1974 กระดาษลเพและเฮนรี่เปลี่ยนมากสถานการณ์เทคโนโลยี SL [11] ในการทำงานที่ พวกเขานำเสนอความคิดในการใช้ประโยชน์จากผลของควอนตัมใน heterostructure SL เป็นวิธี การรับคลื่น tunability ให้ต่ำกว่าขีดจำกัด lasing กว่าในเลเซอร์ทั่วไป (จำนวนมาก) นี้เป็นกระดาษแผ่นเสียงยอดนิยมในฟิลด์ของใยแก้วนำแสงเนื่องจากพบว่าข้อได้เปรียบของควอนตัมเลเซอร์ (QW) ที่ดีกว่าทั่วไป (กลุ่ม) คน และ นอกจากนี้ ยังให้บ่งชี้ที่ชัดเจนของเลเซอร์ที่ดีที่สามารถประดิษฐ์ได้ โดยการใช้ประโยชน์จากมิติลดอุปกรณ์ ซึ่งในภายหลังจะถูกเรียกว่าสายควอนตัม (2D-กัก) และจุดควอนตัม (3D-กัก) สิ่งสำคัญแรกของเลเซอร์ QW เป็นไปได้ที่แตกต่างกันคลื่น lasing โดยการเปลี่ยนความกว้างของควอนตัมดีกว้างระหว่างการเจริญเติบโตเท่านั้น ประการที่สอง ควอนตัมดีเลเซอร์สามารถส่งกำไรเพิ่มเติมต่อผู้ฉีด (ที่ กำไรส่วนต่าง dg/dN สูงกว่า จึง ให้ความเร็วสูงกว่า) กว่าเลเซอร์จำนวนมาก บ่งชี้ว่า จำเป็นต้องมีความหนาแน่นต่ำของปัจจุบันเกณฑ์ และ เป็นผลแรกของการฉีดปัจจุบันต่ำ การสูญเสียภายใน αi จะลดลงในอุปกรณ์เหล่านี้ หมายถึง ประสิทธิภาพที่สูงกว่า โทษสองคือการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหของแสงมีขนาดเล็กกว่าเลเซอร์ QW ซึ่งหมายความว่า ต่ำกว่าความถี่ chirp และ จึง linewidth แคบมากกว่าในกลุ่มเลเซอร์ ข้อดีเหล่านี้ใน quantized ขนาด heterostructures มาจากความหนาแน่นของสถานะโปรไฟล์ (DOS) สำหรับผู้ใกล้วงขอบ สรุปในรูปที่ 1 มีจุดให้กวดขันการกระจาย DOS (ตามขนาด-quantization เพิ่มจากกักไม่ถึงกัก 3D) ผลกักกระจายพลังงานขนส่งภูมิภาคสเปกตรัมแคบ ส่วนผสมอื่นเป็นว่า เป็นที่รู้จักจากควอนตัม [12], กำไรสูงต้องมีประชากรกลับในระดับพลังงานที่มีความหนาแน่นสูงของอเมริกา ในเลเซอร์จำนวนมาก ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากบรรจุของระดับพลังงานนอนล่าง ในขณะที่อุปกรณ์ QW กำไรสูงสุดเกี่ยวข้องกับระดับพลังงานที่ด้านล่างของวงดนตรี (สำหรับคำอธิบายที่สมบูรณ์ ดูเช่นรหัส [12, chap. 10] หรือรหัส [13, chap. 4]) ผลบวกนี้ขึ้นใน QD มันมีดีเดลต้าของความหนาแน่นของดิแรกเหมือนของอเมริกา จึง ให้สูงสอง ทฤษฎี

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในปี 1974 กระดาษของหุบเขาและเฮนรี่เปลี่ยนแปลงมากสถานการณ์ของเทคโนโลยี SL ม [11] ในการทำงานที่พวกเขานำเสนอความคิดของการใช้ประโยชน์จากผลกระทบควอนตัม heterostructure SL เป็นวิธีการที่จะได้รับ tunability ความยาวคลื่นและบรรลุ lasing เกณฑ์ต่ำกว่าในการชุมนุม (กลุ่ม) เลเซอร์ นี่คือกระดาษน้ำเชื้อในเขตของออปโตอิเล็กทรอนิกส์เพราะมันแสดงให้เห็นข้อดีของควอนตัมดี (QW) เลเซอร์มากกว่าธรรมดา (จำนวนมาก) คนและนอกจากนี้ยังได้ให้ข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนของเลเซอร์ที่ดีขึ้นที่สามารถประดิษฐ์โดยเพิ่มเติมการใช้ประโยชน์จาก มิติที่ลดลงของอุปกรณ์ซึ่งต่อมาจะเรียกว่าสายควอนตัม (2D-คุมขัง) และจุดควอนตัม (3D-คุมขัง) ได้เปรียบที่สำคัญครั้งแรกของเลเซอร์ QW เป็นไปได้ที่จะแตกต่างกันไปความยาวคลื่น lasing โดยเฉพาะการเปลี่ยนความกว้างของความกว้างดีควอนตัมในระหว่างขั้นตอนการเจริญเติบโต ประการที่สอง, เลเซอร์ดีควอนตัมสามารถส่งมอบกำไรมากขึ้นต่อผู้ให้บริการฉีด (นั่นคือกำไรที่แตกต่าง, DG / dN สูงจึงให้ความเร็วสูงกว่า) กว่าเลเซอร์กลุ่ม; นี่ก็หมายความว่าเกณฑ์ที่ต่ำกว่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นและเป็นผลแรกของการฉีดในปัจจุบันที่ต่ำกว่าการสูญเสียภายในαiจะลดลงในอุปกรณ์เหล่านี้ ซึ่งหมายความว่ามีประสิทธิภาพสูง; ผลที่ตามมาที่สองคือการเปลี่ยนแปลงดัชนีหักเหมีขนาดเล็กในเลเซอร์ QW ซึ่งหมายความว่าเจี๊ยบความถี่ต่ำและดังนั้น linewidth แคบกว่าในกลุ่มเลเซอร์ ข้อดีเหล่านี้ใน heterostructures ขนาดไทส่วนใหญ่มาจากความหนาแน่นของโปรไฟล์รัฐ (DOS) สำหรับผู้ให้บริการที่อยู่ใกล้วงขอบสรุปในรูป 1. ประเด็นก็คือว่าการกวดขันของการกระจาย DOS (ตามขนาด-ควอนเพิ่มขึ้นจากการคุมขังไม่ถึง 3D-คุมขัง) ผลลัพธ์ในการคุมขังของการกระจายพลังงานที่ให้บริการไปยังภูมิภาคสเปกตรัมแคบ ส่วนผสมก็คือว่าเป็นที่รู้จักจากกลศาสตร์ควอนตั [12], กำไรสูงต้องผกผันของประชากรในระดับพลังงานที่มีความหนาแน่นสูงของรัฐ เลเซอร์กลุ่มนี้จะเกิดขึ้นเฉพาะหลังจากที่การกรอกของระดับพลังงานที่ต่ำกว่านอนในขณะที่อยู่ในอุปกรณ์ QW กำไรสูงสุดมีความสัมพันธ์กับระดับพลังงานที่ด้านล่างของวงดนตรีที่ (สำหรับคำอธิบายที่สมบูรณ์ให้ดูเช่น Ref. [12 CHAP 10] หรือ Ref. [13 CHAP. 4]) ผลบวกนี้จะเพิ่มขึ้นในวัสดุ QD เป็นมันมีเดลต้าอุดมคติของความหนาแน่นของแรคเหมือนของรัฐจึงให้กำไรแสงสูงมากในทางทฤษฎี